[发明专利]一种内燃机余热综合利用系统

说明书

本发明实施例公开了一种内燃机余热综合利用系统，包括水箱、内燃机、循环管路以及涡轮增压器，内燃机设置在水箱内，包括机体和做功装置，由机体隔离水溶液和做功装置，使冷水与做功装置构成一级换热，循环管路包括输水管以及回流管，以水箱内的热水经输水管进入供热设备换热，并由换热后形成的冷却水经回流管流回水箱内，涡轮增压器一端通过排气管与内燃机的燃烧室呈连通设置，另一端通过进气管与内燃机的燃烧室呈连通设置，且排气管设置在水箱内，使排气管内的废气与水箱内的冷水构成二级换热。本发明通过二级换热的方式，收集内燃机产生的所有热量，以提高内燃机的余热利用率，具有较好的经济效益和能源再利用。

技术领域

本发明实施例涉及内燃机余热利用技术领域，具体涉及一种内燃机余热综合利用系统。

背景技术

从内燃机的能源平衡来看，输出的有效功率一般只占燃油燃烧总热量的30％-45％(柴油机)或20％-30％(汽油机)，除了不到10％用于克服摩擦等功率损耗之外，其余的余热能量主要通过排气(200-700℃)和冷却介质(冷却水、机油散热等，85-120℃)被排放到大气中。因此将内燃机的余热能高效转化再利用是提高总能效率，是降低油耗和减少污染物排放的一个有效途径。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种内燃机余热综合利用系统，以解决现有技术中内燃机余热能量利用率较低的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，一种内燃机余热综合利用系统，包括：

水箱，所述水箱外接冷水供给设备，并由冷水供给设备向水箱内输送冷水；

内燃机，所述内燃机设置在水箱内，包括机体和做功装置，所述做功装置设置在机体内，以所述机体内构成燃烧室，并由机体隔离水溶液和做功装置，使冷水与做功装置构成一级换热，并形成热水；

循环管路，所述循环管路设置在水箱的外部，包括输水管以及回流管，所述输水管和回流管分别连接水箱和外界的供热设备，以水箱内的热水经输水管进入供热设备换热，并由换热后形成的冷却水经回流管流回水箱内；

涡轮增压器，所述涡轮增压器设置在水箱的外部，其一端通过排气管与内燃机的燃烧室呈连通设置，且涡轮增加器的另一端通过进气管与内燃机的燃烧室呈连通设置，其中，所述排气管设置在水箱内，使排气管内的废气与水箱内的冷水构成二级换热。

进一步地，所述水箱包括上水箱和下水箱，所述机体的顶部置于上水箱内固定，且机体的底部置于下水箱内固定，并与下水箱呈一体设置，在机体内设置有水道，并由水道连通上水箱和下水箱，其中，所述下水箱上设有连接冷水供给设备的进水口，所述上水箱上设有连接供热设备的出水口，并在上水箱和下水箱之间设有密封垫。

进一步地，所述输水管的一端连接上水箱的出水口，另一端连接于供热设备的工质入口，所述回流管的一端连接于供热设备的工质出口，另一端连接下水箱的进水口，其中，所述输水管的管路上设置有循环水泵。

进一步地，所述涡轮增压器的一端为进气端，另一端为排气端，且涡轮增压器的排气端连接有消音器，所述内燃机的顶部分别形成有连通燃烧室的进气门和排气门，所述进气门通过进气管与涡轮增压器的进气端连接，所述排气门通过排气管与涡轮增压器的排气端连接，其中，所述排气管的管体呈蛇形走向设置在上水箱内，并在上水箱上分别安装有供于进气管和排气管连接的管接头。

进一步地，所述上水箱包括箱体和箱盖，所述箱体的顶部呈开放设置，所述箱盖扣合在箱体的顶开口上，其中，所述上水箱和下水箱的外壁上均设置有隔热棉层。

进一步地，所述做功装置包括曲柄连杆机构，在水箱的外部设有发电机，所述发电机与内燃机的曲轴同轴连接，以所述内燃机构成发电机的驱动源，其中，所述发电机通过电路外接电网。